Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физико-химические основы анализа пищи. Учебно-методическое пособие
.pdf
5) изомеразы и лигазы – ферменты, образующие связи
типа С - О, S - С, С - N.
Витамины – органические вещества, необходимые для
нормального функционирования живых организмов. В ячмене
имеются витамины группы А (каротиноиды), Е (токоферол),
В (тиамин, рибофлавин, пиридоксин и др.).
Помимо ячменя, другой важнейшей составляющей
исходного сырья является хмель. Специфические составные
части хмеля придают присущие пиву вкусовые и ароматические
свойства. Хмель содержит горькие вещества: смолы, горькие
кислоты, дубильные вещества, эфирные масла, безазотистые
экстрактивные вещества, клетчатку, эфирные масла.
Горькие вещества хмеля делятся на твердые и мягкие
смолы, которые в сочетании с горькими кислотами могут
образовывать следующие фракции: б - фракция:
б - горькая кислота;
в - фракция -в -горькая кислота + б -мягкая смола + в мягкая смола;
γ - фракция - б -твердая смола + в -твердая смола.
б - кислота, входящая в б - фракцию, называется
изогумулон (С21Н30О5) - вещество сильно горького вкуса, без
запаха. Структурная формула изогумулона имеет в основе
хинольное ядро с одной двойной внешней связью
41
в - горькая кислота называется лупулон (С26Н38О4), имеет
сходное с б - кислотой строение и менее устойчива на воздухе.
Обе кислоты появляются на ранней стадии образования
хмелевых шишек, и в процессе созревания хмеля превращаются
в мягкие смолы. В процессе пивоварения горькие вещества
образуют коллоидные и низкодисперсные системы,
претерпевают ряд изменений, влияющих на степень горечи и
появлению антисептических свойств напитка.
Процесс главного брожения
Появление этилового спирта в пиве, определение
содержания которого является целью данной работы,
происходит на стадии главного брожения. Суммарно процесс
спиртового брожения выражается уравнением Гей-Люссака:
С6Н12О
→ 2 С
6
ОН + 2 СО2 + 20ккал.
2Н5
Сначала процесс брожения рассматривался как
исключительно химический процесс, и только со времени
Пастера его стали связывать с жизнедеятельностью живых
организмов – дрожжей.
42
С.П. Костычев показал, что в начале спиртового
брожения образуется пировиноградная кислота, которая
является источником образования уксусного альдегида и
углекислого газа. При образовании пировиноградной кислоты из
сахара выделяется свободный водород
С6Н12О
2СН3-СО-СООН + 2Н2.
→
6
пировиноградная кислота
Пировиноградная кислота под действием фермента
карбоксилазы расщепляется на ацетальдегид и углекислый газ.
Реакция необратима.
2СН
- СО – СООН → 2 СНз - СНО + СО
3
СНз
СНз
2
С = О СО2 + С = О
СООН
Н
Последняя стадия спиртового брожения восстановление ацетальдегида в этанол. Уксусный альдегид
взаимодействует с восстановленной формой фермента
козимазы, образовавшейся ранее в процессе окисления
фосфоглицеринового альдегида в фосфоглицериновую кислоту
(см. схему спиртового брожения). При этом образуется
этиловый спирт. В этой реакции 2 атома водорода переносятся с
восстановленного кофермента кодегидразы Ко I Н2 на
ацетальдегид с образованием окисленной формы - кодегидразы
КоI.
СНз
Ко I H2 кодегидраза-
восстановленная форма
СН - О
СНз
СН2ОН Ко I кодегидраза- окислленная форма
превращением сбраживаемых углеводов в этиловый спирт. Вся
коллоидная система сусла при брожении подвергается
различного рода влияниям и изменениям. Образование спирта,
эфиров, понижение рН сбраживаемого сусла (с 6,0 до 4,5)
способствует коагуляции коллоидов. Важным процессом
является коагуляция белковых веществ.
вещества частично денатурируются, теряя свой заряд и
флокулируют. На коагуляцию коллоидов влияет характер
поверхности бродильных танков (аппаратов для брожения пива).
Коллоиды пива, как правило, заряжены положительно. Если
стенки бродильного танка заряжены электростатически
положительно (например, эмаль), то одинаково заряженные с
ними коллоиды пива отталкиваются от стенок и остаются в
пиве.
танка (например, парафин), происходит адсорбция
положительно заряженных коллоидов, их разрядка и
коагуляция. Такие стенки действуют ускоряющим образом на
процесс брожения и уменьшают содержание коллоидов в пиве.
1-1,5 суток; вторая стадия, называемая по виду пены, периодом
«низких завитков» – 2-3 суток; третья стадия «высоких
завитков» - заканчивается на 4-5 сутки от начала брожения;
четвертая стадия - опадание завитков - продолжается около 2
суток. Главное брожение считается законченным при
44
Процесс главного брожения не ограничивается только
Вследствие повышения активной кислотности белковые
При отрицательно заряженных стенках бродильного
Начальная стадия главного брожения продолжается
понижении экстрактивности сбраживаемого сусла на 0,1 - 0,2%
в течение суток. Средняя продолжительность главного
брожения 7-10 суток, нормальная температура брожения 8 °С.
Таблица 6.Схема спиртового брожения
Продукты брожения Ферменты
Глюкоза
↓+Н
(АТФ →АДФ)
3Р04
Глюкопиранозо-6-фосфат
↓
Фруктофуранозо-6-фосфат
↓+Н
(АТФ →АДФ)
3Р04
Фруктофуранозо-1,6-дифосфат
3-фосфоглицериновый Фосфодиокси-
альдегид ацетон
↓+Н
3Р04
1,3-Дифосфоглицериновый альдегид
↓Н
(Ко I-► Ко I Н2)
2
1,3-фосфоглицериновая кислота
↓
3-фосфоглицериновая кислота
↓
2-фосфоглицериновая кислота
↓
2-фосфопировиноградная кислота
1
Пировиноградная кислота (енольная форма)
↓
Пировиноградная кислота (кето-форма)
↓
Уксусный альдегид+СО
↓ Н
(Ко I Н2->Ко I)
2
2
Этиловый спирт
Гексокиназа Изомераза
Фосфогексаноза
Альдолаза
Изомераза
Енолаза
Фосфофераза
Карбоксилаза
Дегидрокодегидраза
Порядок выполнения работы
Метод основан на отгонке спирта из навески пива и
определении плотности дистиллята и остатка после отгонки,
доведенных водой до начальной массы.
Для выполнения работы необходимы: весы технические
с наибольшим пределом взвешивания 500 г, весы аналитические
с ценой деления не > 0,1 мг, колба коническая ГОСТ 25336-82,
вместимостью 500-1000 см3, холодильник Либиха ГОСТ 25336-
83, каплеуловитель ГОСТ 25336-82, пикнометр вместимостью
50 см3 ГОСТ 22524-77 типа ПЖ 2 или ПЖ 3, вода
дистиллированная ГОСТ 6709-72, стакан для взвешивания пива
объемом 150-200 мл, термометр ГОСТ 2823-73 до 150°С.
В сухую плоскодонную колбу взвешивают 100 г пива с
точностью 0,1 г, предварительно освобожденного от двуокиси
углерода (многократное встряхивание), добавляют 50см3
дистиллированной воды. Колбу соединяют с холодильником и
отгоняют 70-80 см пива в предварительно взвешенную колбу -
приемник (0,1 г).
После отгонки к содержимому приемной колбы
добавляют до 100 см дистиллированную воду и заполняют
пикнометр испытуемым дистиллятом пива. Устанавливают
мениск и взвешивают.
46
Определение массовой доли действительного экстракта.
Остаток после отгонки спирта доводят в колбе
дистиллированной водой до первоначальной массы пива 100
см3, перемешивают, определяют плотность пикнометром.
Обработка результатов
Относительную плотность дистиллята d вычисляют по
формуле
где m1 – масса пикнометра с дистиллятом, г; m
– масса пустого
2
пикнометра, г; m3 – масса пикнометра с водой, г.
Массовую долю спирта в процентах в зависимости от
относительной плотности дистиллята находят по табл.7.
Если масса дистиллята отличается от массы пробы пива,
значение, найденное по табл.7, умножают на поправочный
коэффициент К1, вычисленный по формуле
где m
– масса дистиллята, г; mn – масса пива, г.
3
За окончательный результат испытания принимают
среднее двух параллельных определений. Допустимое
расхождение не должно превышать 0,06 %.
Массовую долю действительного экстракта в пиве
находят по табл.8.
Если масса разбавленного остатка отличается от
первоначальной пробы пива, значение, найденное в табл.8,
умножают на поправочный коэффициент К2.
47
где m0- масса разбавленного остатка, г; m
Вычисление проводят до 0,01 % с последующим
округлением результата до 0,1 %.
– масса пива, г.
n
Таблица 7. Определение концентрации спирта но плотности
дистиллята, приведенной к воде при 20 °С (d
Плотность
дистиллята
20
d
20
Спирт,
% об.
Плотность
дистиллята
20
d
20
Спирт,
% об.
20
)
20
Плотность
дистиллята
20
d
20
Спирт,
% об.
1 2 3 4 5 6
1.00000 0,0 0,99323 4,7 0.98723 9.4
0,99985 0,1 0,99309 4,8 0,98711 9,5
0,99970 0,2 0,99296 4,9 ^ 0,98699 9,6
0,99956 0,3 0,99282 5,0 0,98687 9,7
0,99941 0,4 0,99269 5,1 0,98675 9,8
0,99926 0,5 0,99255 5,2 0,98663 9,9
0,99911 0,6 0,99242 5,3 0,98651 10,0
0,99896 0,7 0,99229 5,4 0,98639 10,1
0,99881 0,8 0,99216 5,5 0,98627 10,2
0,99867 0,9 0,99202 5,6 0,98615 10,3
0,99852 1,0 0,99189 5,7 0,98603 10,4
0,99837 1,1 0,99176 5,8 0,98591 10,5
0,99823 1,2 0,99163 5,9 0,98579 10,6
0,99808 1,3 0,99150 6,0 0,98566 10,7
0,99793 1,4 0,99137 6,1 0,98554 10,8
Продолжение табл. 7
1 2 3 4 5 6
0,99779 1,5 0,99124 6,2 0,98542 10,9
0,99764 1,6 0,99111 6,3 0,98530 11,8
0,99749 1,7 0,99098 6,4 0,98519 11,1
0.99735 1.8 0.99085 6.5 0.98507 11.2
0,99720 1,9 0,99072 6,6 0,98495 11,3
0,99706 2,0 0,99059 6,7 0,98484 11,4
0,99691 2,1 0,99046 6,8 0,98472 11,5
0,99677 2,2 0,99033 6,9 0,98460 11,6
0,99662 2,3 0,99020 7,0 0,98448 11,7
0,99648 2,4 0,99008 7,1 0,98437 11,8
0,99633 2,5 0,98995 7,2 0,98425 11,9
0,99619 2,6 0,98982 7,3 0,98413 12,0
0,99605 2,7 0,98970 7,4 0,98402 12,1
0,99590 2,8 0,98957 7,5 0,98390 12,2
0,99576 2,9 0,98945 7,6 0,98378 12,3
0,99561 3,0 0,98932 7,7 0,98367 12,4
0,99547 3,1 0,98919 7,8 0,98355 12,5
0,99533 3,2 0,98907 7,9 0,98343 12,6
0,99519 3,3 0,98894 8,0 0,98332 12,7
0,99505 3,4 0,98882 8,1 0,98320 12,8
0,99491 3,5 0,98869 8,2 0,98309 12,9
0,99477 3,6 0,98857 8,3 0,98297 13,0
0,99462 3,7 0,98845 8,4 0,98286 13,1
0,99448 3,8 0,98832 8,5 0,98274 13,2
0,99434 3,9 0,98820 8,6 0,98263 13,3
0,99420 4,0 0,98808 8,7 0,98251 13,4
0,99406 4,1 0,98796 8,8 0,98240 13,5
0,99392 4,2 0,98783 8,9 0,98228 13,6
0,99379 4,3 0,98771 9,0 0,98217 13,7
Продолжение табл. 7
1 2 3 4 5 6
0,99365 4,4 0,98759 9,1 0,98206 13,8
0,99351 4,5 0,98747 9,2 0,98194 13,9
0,99337
0,98172
4,6 –
14,1
0,98735
0,97701
9,3 –
18,4
0,98183
0,97241
14,0
22,7
0,98160 14,2 0,97690 18,5 0,97230 22,8
0,98149 14,3 0,97680 18,6 0,97219 22,9
0,98138 14,4 0,97669 18,7 0,97208 23,0
098127 14,5 0,97659 18,8 0,97197 23,1
0,98115 14,6 0,97648 18,9 0,97186 23,2
0,98104 14,7 0,97638 19,0 0,97175 23,3
0,98093 14,8 0,97627 19,1 0,97164 23,4
0,98082 14,9 0,97617 19,2 0,97152 23,5
0,98071 15,0 0,97606 19,3 0,97141 23,6
0,98059 15,1 0,97596 19,4 0,97130 23,7
0,98048 15,2 0,97585 19,5 0,97119 23,8
0,98037 15,3 0,97575 19,6 0,97108 23,9
0,98026 15,4 0,97564 19,7 0,97097 24
0,98015 15,5 0,97554 19,8 0,97086 24,1
0,98004 15,6 0,97543 19,9 0,97074 24,2
0,97993 15,7 0,97533 20,0 0,97063 24,3
0,97982 15,8 0,97522 20,1 0,97052 24,4
0,97971 15,9 0,97511 20,2 0,97040 24,5
0,97960 16,0 0,97501 20,3 0,97029 24,6
0,97949 16,1 0,97490 20,4 0,97018 24,7
0,97938 16,2 0,97479 20,5 0,97006 24,8
0,97927 16,3 0,97468 20,6 0,96995 24,9
0,97916 16,4 0,97458 20,7 0,96984 25,0
0,97905 16,5 0,97447 20,8 0,96972 25,1
0,97894 16,6 0,97436 20,9 0,96961 25,2
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]